基于路橋工程基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)的研究

劉衛(wèi)光 溫登鵬

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，在路橋工程施工中，只有根據(jù)路橋工程施工的具體要求，選擇與之相適應(yīng)的技術(shù)，才能更好地提升工程的質(zhì)量，這是施工的重點(diǎn)內(nèi)容。為此，本文主要對鋼板樁的概況、路橋工程基坑施工中鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：路橋工程；基坑施工；鋼板樁支護(hù)

1 鋼板樁的概況

鋼板樁是治理兩個(gè)堤段堤基滲透破壞險(xiǎn)情，增強(qiáng)堤防抵御洪水能力的一種防護(hù)裝置。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。常見的有拉爾森式，拉克萬納式等。其優(yōu)點(diǎn)為：強(qiáng)度高，容易打入堅(jiān)硬土層；可在深水中施工，必要時(shí)加斜支撐成為一個(gè)圍籠。防水性能好；能按需要組成各種外形的圍堰，并可多次重復(fù)使用，因此，它的用途廣泛。在橋梁施工中常用于沉井頂?shù)膰?，它的用途廣泛。管柱基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)及明挖基礎(chǔ)的圍堰等。這些圍堰多采用單壁封閉式，圍堰內(nèi)有縱橫向支撐，必要時(shí)加斜支撐成為一個(gè)圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎(chǔ)，曾使用鋼板樁圓形圍堰，其直徑21.9米，鋼板樁長36米，有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。待水下混凝土封底達(dá)到強(qiáng)度要求后，抽水筑承臺(tái)及墩身，抽水設(shè)計(jì)深度達(dá)20米。

在水工建筑中，一般施工面積很大，則常用以做成構(gòu)體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構(gòu)成，每個(gè)單體又由許多鋼板樁組成，單體中間用土填實(shí)。圍堰所圍護(hù)的范圍很大，不能用支撐支持堰壁，因此每個(gè)單體都能獨(dú)自抵抗傾覆、滑動(dòng)和防止聯(lián)鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。

2 基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)在路橋工程施工中的應(yīng)用

1、工程案例

某橋梁總長度為0.718千米，起止樁號(hào)為DK273+685-DK274+403，連續(xù)梁只有一個(gè)，其主墩8#、9#承臺(tái)具有較大面積，及具有較深開挖深度，因其與公路距離較近，南鄰施工便道，常規(guī)放坡開挖條件不具備。通過多方分析比較，本工程承臺(tái)基坑開挖主要采取鋼板樁進(jìn)行支護(hù)施工。

2、方案擬定

按照承臺(tái)的實(shí)際情況確定鋼板樁圍堰的尺寸，并對承臺(tái)模板安裝工作人員操作的凈空需求進(jìn)行滿足。以15米x11米作為承臺(tái)基坑開挖尺寸的標(biāo)準(zhǔn)，開挖深度則控制在3.6米。選用長度為8米的36a工字鋼作為鋼板樁，入土深度則控制在4米左右，并外露地表0.4米，進(jìn)而避免基坑內(nèi)落入雜物。

3、施工準(zhǔn)備

在路橋工程基坑施工中，應(yīng)進(jìn)行符合施工要求便道的修筑，進(jìn)而確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，并進(jìn)行臨時(shí)施工用電的架設(shè)。對基坑位置進(jìn)行粗放線施工，并進(jìn)行鋼板樁放樣施工。施工前應(yīng)對施工現(xiàn)場是否存在管線等情況進(jìn)行詳細(xì)分析與確定，如影響到工程施工，應(yīng)對有關(guān)管線加以保護(hù)或進(jìn)行移位。同時(shí)做好雨季預(yù)防工作，如排水工作。

4、鋼板樁進(jìn)場及檢驗(yàn)

檢驗(yàn)、吊運(yùn)及堆放等工作應(yīng)在鋼板樁進(jìn)場時(shí)同時(shí)進(jìn)行。施工企業(yè)應(yīng)選用專人在鋼板樁進(jìn)入施工現(xiàn)場后，及時(shí)檢查與審核其數(shù)量、質(zhì)檢報(bào)告等，尤其要重視其質(zhì)量，避免質(zhì)量不達(dá)標(biāo)進(jìn)入施工現(xiàn)場，確保符合施工要求后，才能進(jìn)行施工。

在鋼板樁檢驗(yàn)中，主要檢驗(yàn)內(nèi)容包括：表面缺陷、長度、寬度及平直度等。檢驗(yàn)過程中，應(yīng)割除影響鋼板樁打入的焊接件，補(bǔ)強(qiáng)制孔、斷面缺損等問題。在檢驗(yàn)其材質(zhì)時(shí)，主要檢驗(yàn)內(nèi)容包括：鋼材的化學(xué)成分、構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗(yàn)等。不同規(guī)格的鋼板樁則進(jìn)行拉伸、彎曲試驗(yàn)的次數(shù)也有所不同。

5、鋼板樁吊運(yùn)及堆放

一般選用兩點(diǎn)吊的方式進(jìn)行鋼板樁裝卸，鋼板樁每次起吊的數(shù)量不能太多。堆放鋼板樁的位置必須設(shè)置在不因壓中出現(xiàn)較大沉降變形的平坦位置，這樣有利于打樁施工及材料的運(yùn)送。堆放施工中應(yīng)對型號(hào)、規(guī)格及長度加以重視，并確保鋼板樁堆放的合理性。如施工需要，則需要分層進(jìn)行鋼板樁堆放，同時(shí)應(yīng)將適量的枕木墊在各層中間位置，相鄰兩根枕木的距離則控制在2到3米之間。

6、鋼板樁施打及圍囹施工

選用振動(dòng)錘施打鋼板樁，工字鋼打設(shè)時(shí)遵循一順一丁布設(shè)以增加圍堰整體剛度。按照圍堰尺寸進(jìn)行每邊鋼板樁數(shù)量與角樁位置的確定，這樣可以為鋼板樁順利合攏提供有利條件。

完成鋼板樁施打合攏工作后，在樁頂標(biāo)高及承臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高測量后，進(jìn)行圍囹標(biāo)高的準(zhǔn)確計(jì)算。如基坑開挖達(dá)到圍囹標(biāo)高后，必須對圍囹進(jìn)行及時(shí)施工，避免圍囹施工沒有進(jìn)行的情況下向基坑底進(jìn)行開挖作業(yè)。

7、拔除鋼板樁

完成承臺(tái)與墩身施工后，應(yīng)回填基坑到圍囹位置，圍囹與內(nèi)支撐拆除作業(yè)應(yīng)遵循由下到上的順序。選用振動(dòng)錘進(jìn)行鋼板樁拔除施工。其作業(yè)原理為通過振動(dòng)錘產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)，對土質(zhì)進(jìn)行擾動(dòng)作業(yè)，進(jìn)而對鋼板樁附近土的粘聚力產(chǎn)生破壞，并對拔樁阻力加以克服，同時(shí)依靠附加起吊力作用拔除鋼板樁。

3 基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中的質(zhì)量控制

基坑支護(hù)體系隨著開挖深度的不斷增加會(huì)出現(xiàn)側(cè)向變位的情況，這種情況在施工中無法避免，基于此，基坑支護(hù)監(jiān)測的關(guān)鍵就在于側(cè)向變位的發(fā)展及控制。通常情況下，體系的破壞都具有相應(yīng)的預(yù)兆性，在基坑支護(hù)監(jiān)測中，施工單位必須做好現(xiàn)場指導(dǎo)工作，利用檢測等方式及時(shí)分析、了解支護(hù)體系的受力情況。在監(jiān)測中不僅要做好整個(gè)基坑支護(hù)檢測工作，還要充分考慮其附近環(huán)境。這種監(jiān)測方式可以掌握好基坑附近支護(hù)的穩(wěn)定情況，在目前深基坑支護(hù)工程理論與相關(guān)技術(shù)支持下，施工實(shí)際情況往往存在或多或少的問題，根據(jù)本工程現(xiàn)場施工的具體情況，其地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，可選用變形監(jiān)測的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè)，這樣可以保證施工的安全性。

用機(jī)械開挖時(shí)，應(yīng)設(shè)專人盯測，以防坑底和坑側(cè)超挖?？拥椎目刂茦?biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高提高15-30厘米，坑壁的控制線應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)線提高10-15厘米或先打樁后挖土，機(jī)械挖完后，再用人工清坑。對設(shè)內(nèi)支撐的基坑，在每層土開挖中，同時(shí)開挖的部分，在位置及深度上，要保持對稱，防止基坑結(jié)構(gòu)承受偏載?；娱_挖應(yīng)分層進(jìn)行，高差不宜過大。土質(zhì)越軟，高差應(yīng)越小?；娱_挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，一定要將支護(hù)樁根部的淤泥清挖，否則會(huì)造成支護(hù)樁倒塌?；拥酌娌荒鼙┞稌r(shí)間過長。基坑開挖中間間歇間過長，變形會(huì)隨著時(shí)間不斷增加。這種情況下，應(yīng)考慮增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。遇有粉、細(xì)砂層時(shí)，要采用恰當(dāng)?shù)呐潘绞?，以防產(chǎn)生流砂造成基坑坍塌。如果基坑開挖后，不能立即進(jìn)行下一道工序施工時(shí)，可在基坑設(shè)計(jì)標(biāo)高之上，預(yù)留0.15-0.3m厚的一層土不挖，待下一工序開始前，再用人工開挖至槽底的設(shè)計(jì)標(biāo)高。否則在下雨時(shí)，基坑會(huì)浸水坍塌。驗(yàn)收合格方可進(jìn)行作業(yè)，未經(jīng)驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格不準(zhǔn)作下一道工序作業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，鋼板樁施工技術(shù)在路橋基坑施工中的應(yīng)用，可以有效提升路橋工程的穩(wěn)定性及承載能力，進(jìn)而增強(qiáng)了路橋工程的強(qiáng)度、使用壽命及降低了工程施工的投資成本。隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，要求不斷提鋼板樁施工技術(shù)水平，規(guī)范路橋施工工藝，有效提升現(xiàn)代路橋品質(zhì)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

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